工业园区的分布式冷热电三联供能源系统

工业园区的分布式冷热电联供能源系统---中国低碳发展之路

主要内容

引言、新历史条件下中国工业化面临的挑战与机遇

•中国工业和建筑物用能存在的问题

•、低碳发展对中国一次能源和终端用能的约限

三、分布式冷热电三联供能源系统--进展、问题、关键

四、工业三联供能源系统的类型与工业节能的关系

五、建筑物冷热电三联供能源系统及与建筑节能的协同优化

引言：新历史条件下中国工业化面临的挑战与机遇

世界经济发展在21世纪初期的最大事件之一是中国的崛起。从连续8年两位数的高速增长到2008年金融危机中对世界经济回稳发挥巨大的作用；使得中国在世界经济中的地位和影响力骤然提升。然而，冷静地思考和分析可以看出，由于起步晚了一、二百年，中国目前还处于工业化的中期。完全赶上发达国家的水平，还需二三十年年的努力。而当前，却正是面临最大挑战和机遇的历史时刻。

欧美和东亚发达国家的工业化，大都是在能源价格低、基础环境状况好，制成品和原材料价格剪刀差大的条件下完成的。而中国工业化面临的却是高能源价格、严峻的环境，制成品与原材料价格倒挂的局面。中国已经为前期的工业化付出了“三高一低”的巨大代价；而这却是不可持续的了：气候变化对二氧化碳减排的约束，给占世界燃煤42%、世界CO2排放21%的中国，施加了新的压力。中国工业的发展和能源构成的转型面临严峻挑战。

引言：新历史条件下中国工业化面临的挑战与机遇挑战总是与机遇并存。与百多年前相比，当前最大的机遇，是和平与发展的历史条件，全球化，和日新月异的科技进步。这决不是三个空洞的概念，而是在一切具体发展课题上可以充分享用的实实在在的好处。能不能抓住这些机遇在挑战中胜出，考验着一个民族的智慧。在如何解决工业化所面临的能源困局问题上，就是中国必须清醒面对的一个重大的考验。结合国情，采用成熟的，清洁、高效的工业和建筑物冷热电联供能源集成供应系统技术，实现跨越式发展；是其中最重要的一环。

一、中国工业和建筑物用能存在的问题

2、建筑物能源利用存在的问题

（1）经济社会发展，建筑物总量不断增加世界终端用能消费结构比较

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世界

美国日本欧盟OECD 中国

1、工业能源系统优化改造的艰巨任务

z全国有工业锅炉52.74万台，85%燃煤，其余大部分燃油；总热负荷125.4万MW。另有热水锅炉14.94万台，负荷49.75万MW

z〉10t/h 的锅炉仅占总数的8%

z2007年耗煤25.5亿吨,80%用于发电;4亿吨t/a工业燃煤(约2.6亿tec/a)用于锅炉和窑炉;低效率、高污染。以效率比1.4计，约需天然气1500亿立方米。

z在人口稠密的大城市，如何以天然气替代工业燃煤，大幅度提高效率，减少排放，是能源结构调整的根本任务！

1、工业能源系统优化改造的艰巨任务

z工业较发达的广东省某镇；百多家企业，锅炉144台，产汽容量230 t/h;均烧煤或重油。

z尽管煤涨价到600￥/t，煤炉效率低，70%，蒸汽150￥/t

z当天然气3.0元/m3时，尽管效率达90%，蒸汽300￥/t

z该镇拟凑够排放指标，上600MW燃煤CHP项目（已核准）

z效率会有所提高。但不能根本解决环境污染问题

2、广东工业能源系统优化改造的大思路

z广东有32台天然气联合循环9E机组汽轮机都是全凝发电

z2×9E机组改造的几种方案：

1、抽气2×55t/h，在现有汽轮机基础上改

2、1台改为120t/h抽汽的最小凝气（60t/h）机组

3、新增1台4/1.3MPa背压机组，采用母管并联

z根据用户逐渐增长的蒸汽需求，采用不同的组合方案，可以满足从55t/h到300t/h的蒸汽量供应

这是工业用户能够高效利用天然气/9E机组电站能够经济运行的关键。

3、广东工业能源系统的进一步优化改造

z通过工业园区集中起来，充分利用现有9E机组，利用背压或抽汽（1MPa汽）做工艺用，可以使蒸汽成本降低到燃煤锅炉产汽相仿的水平。

z向通过工业园区集中起来的各个企业，直接供应空调冷水z用烟气的低温热能供冷和热水，使能源利用总效率〉80% z当电力法第25条修改后，向园区附近用户直供电。

z天然气工业用户的利用效率，可达90%！完全可以承受较高的天然气价格。

4、工业能源供应系统DES/CCHP改造的障碍

z集中供冷热电替代小而分散的锅炉、冷机，在技术、经济和工程上都不成问题。关键是体制障碍。

z障碍一：组织。工业入园区，能源系统集成优化，天然气供应保障，合理价格

z障碍二：电力直供（电力法第２５条限制）

z障碍三：能源供应服务公司的市场运作机制

2、建筑物能源利用存在的问题

（1）经济社会发展，建筑物总量不断增加

建筑节能的挑战、任务和前景

中国城市建筑物随经济增长、生活水平提高快速增长

城市化进程---2020年，近30% 4亿人口从农村进入城市国情不容许照搬西方国家的居住模式

高能低用、严重浪费的局面再也不能继续下去了！

什么是中国21世纪城市建筑能源供应系统的创新模式？城市建筑能源供应系统集成优化的机遇何在？

2、建筑物能源利用存在的问题

（2）传统的技术和供应格局：分散、分割

1、城市的动脉--电力供应：目前有电网公司垄断

2、城市燃气公司：（居民和三产）

3、北方城市冬季：集中供热系统（锅炉房vs CHP？）

4、建筑物空调：分体、楼宇中央空调（各自为政）

5、生活热水基本上分户（电、燃气加热）

电、气、暖分割，冷热水分散

城市建设规划：建筑、道路、绿化、功能区划；

能源供应：供电、供气、供暖；各自规划各自网络；